油菜作為世界上第三大油料作物，為人類提供了約13%的食用植物油。油脂主要以三酰甘油的形式貯藏在種胚中。種皮是由珠被發育而來，包裹在油菜種子最外層，可防止種胚遭受生物和非生物脅迫，并影響種子休眠、萌發和傳播。由于油菜種皮中合成類黃酮代謝物、粘液、木質素及其它代謝物，種皮和種胚發育競爭獲取碳源，因此，種皮發育與油脂積累具有緊密聯系。目前油菜中定位到的皮殼率（種皮重量/粒重）QTL超過10個，但沒有QTL被克隆，而且油菜種皮發育如何影響油脂積累的機制還不清楚。

近日，我校油菜團隊聯合崖州灣國家實驗室在Cell Reports上發表了題為“Manipulation of seed coat content for increasing oil content via modulating BnaMYB52 in Brassica napus”的研究論文，該研究克隆了油菜第一個皮殼率QTL（qSCC.A09），并解析了該QTL候選基因BnaA09.MYB52調控皮殼率和含油量的遺傳和分子機制。

該研究利用油菜關聯群體的皮殼率和含油量性狀進行聯合GWAS分析，在A09染色體上挖掘到一個共定位的主效QTL位點，利用生物信息POCKET算法，將BnaA09.MYB52鑒定為QTL ZS11_qSCC.A09的候選基因。實驗結果表明，BnaA09.MYB52特異性地在發育種子的種皮中高表達，能夠正向調控油菜種子皮殼率/種皮厚度，負向調控種子含油量。而且，BnaMYB52的突變不僅顯著提高了油菜種子的含油量，還顯著降低了木質素含量，提高了油菜餅粕營養品質。

圖1 QTL ZS11_qSCC.A09候選基因BnaA09.MYB52

PMEI14和BAN是兩個影響種皮發育的重要基因。PMEI14參與種皮粘液合成，BAN參與種皮類黃酮合，進一步研究發現，BnaPMEI14和BnaBAN是受BnaA09.MYB52直接調控的下游靶基因。PMEI14和BAN兩個基因均正向調控種皮厚度，負向調控種子含油量。

綜上所述，該研究揭示了BnaA09.MYB52通過調控碳源在種皮和種胚中的分配，進而影響皮殼率和含油量的分子機制，進一步促進了對種皮發育影響油脂積累的理解，為高含油量和高質量餅粕油菜品種選育提供理論基礎和基因資源。

圖2 BnaMYB52調控皮殼率和含油量的分子機制

華中農業大學博士后葉姜和華中農業大學/崖州灣國家實驗室博士研究生吳曉瑋為本文的共同第一作者，華中農業大學/崖州灣國家實驗室姚璇副教授、郭亮教授、譚增棟博士為共同通訊作者。該研究得到了農業生物育種國家科技重大專項、國家杰出青年科學基金以及湖北省自然科學基金的資助。

原文鏈接： https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(25)00051-8